Massaweging in analytische laboratoria

Presentatie over: "Massaweging in analytische laboratoria"— Transcript van de presentatie:

1 Massaweging in analytische laboratoria
Jo Klaessens StatAlike

2 e-mail: jwaklaessens@wanadoo.nl
Dr. Jo Klaessens StatAlike Paltzerweg 201 3734 CL Den Dolder tel fax Laboratorium statisticus (chemometricus) Gepromoveerd op onderzoek naar laboratorium performance Achtergrond: QA officer bij commercieel laboratorium, hoofd laboratorium bij zink smelter, hoofd laboratorium bij R&D Center Sara Lee (koffie & thee) Auteur handboek “Statistiek, validatie en meet-onzekerheid voor het laboratorium” (2006, Syntax) Voorzitter NEN normcommissie “Statistische methoden”

3 Setting the stage bemonsteren Homogenisatie monster Sub-bemonstering
Voorbewerking, destructie, extractie Instrumentele analyse Rapportage bemonsteren transport – opslag wegen Analytisch laboratorium resultaat beslissing goedkeur/afkeur

4 Setting the stage Routine-laboratoria: Voedingsmiddelen Milieu-analyse
Klinische laboratoria Productiecontrole Petrochemie In Nederland: ~ 3000 laboratoria Analytisch laboratorium Technisch gesproken:massa bepaling geen probleem

5 Setting the stage  de juiste beslissing nemen - ondanks de aanwezigheid van onzekerheid vraagstelling  meting  beslissing chemisch, microbiologisch, fysisch sensorisch visuele inspectie beoordeling anderszins Meetonzekerheid Wat is het aandeel van wegen hierin? resultaat beslissing goedkeur/afkeur

6 Waarom meetonzekerheid?
1 2 Meetonzekerheid is nodig om analyseresultaten te kunnen gebruiken. Zonder evaluatie meetonzeker- heid  beslissen onmogelijk. conc. beslis- grens ISO 17025 ( ) … informatie over onzekerheid moet in het beproevings-rapport worden opgenomen in gevallen dat het relevant is voor de validiteit of de toepassing van de beproevingsresultaten, … of dat de onzekerheid invloed heeft op het voldoen aan een specificatielimiet;

7 Bepaling meetonzekerheid
in analytisch laboratorium Twee verschillende werkwijzen Meer theoretisch: bottom-up (GUM) : Verdeel de methode in zijn bouwstenen (op basis van de responsfunctie) Bepaal alle mogelijke bronnen van meetonzekerheid Kwantificeer en voeg samen tot de meetonzekerheid Meer praktisch: top-down (NEN 7779) : Herhaalde toepassing van de methode als geheel op van geselecteerde monsters Bepaal toevallige spreiding en bias Combineer deze tot de meetonzekerheid

8 Massa en meetonzekerheid: titratie
Relatief eenvoudig om bottom-up meetonzekerheid te bepalen en de bronnen te vergelijken Titratie Titratie van HCl met NaOH NaOH oplossing gesteld met Kaliumwaterstofftalaat KHP Relatie tussen meetgrootheid en invoerparameters: KHP: mKHP: ingewogen hoeveelheid PKHP: de zuiverheid MKHP: de molecuulmassa Volumina: VT1: volume NaOH bij stellen VT2: volume NaOH bij titratie VHCl: volume HCl oplossing

9 Massa en meetonzekerheid: titratie
Basisrelatie voor de meetonzekerheid:

10 Massa en meetonzekerheid: titratie
Massa mKHP. Waarde 0,3888 g Lineariteit Specificatie leverancier: ± 0,15 mg Bij gebrek aan info benaderen als rechthoekige verdeling  standaard onzekerheid Tweemaal bijdrage lineariteit (tareren en wegen).

11 Massa en meetonzekerheid: titratie
Waarde x Standaard on- zekerheid u(x) rep 1 0,001 mKHP 0,3888 g 0,00012 g PKHP 1,0 0,00029 VT2 14,89 ml 0,014 ml VT1 18,64 ml 0,016 ml MKHP 204,2212 0,0038 VHCl 15 ml 0,011 ml Alle gegevens combineren Berekend volgens GUM

12 Principe verwaarloosbaarheid
Indien  te verwaarlozen Immers spreidingen worden kwadratisch opgeteld: + =

13 Meer gangbaar voorbeeld
Bepaling van lood in grond Destructie met koningswater Instrumentele bepaling met ICP-AES Gegevens van groot milieulaboratorium Meetonzekerheid volgens NEN Bepalen uit: spreiding gemiddelde bias variabele basis monsterinhomogeniteit tegelijk bepalen (ringonderzoeken) onderzoek (duplo analyse) combineren

14 Is er helemaal geen probleem?
Jawel … indien het monster … • Bevat vocht • Bevat vluchtige bestanddelen • Is inhomogeen Apart bepalen + rapporteren op basis d.s. In principe malen + homogeniseren. Beïnvloedt vocht en vluchtige Vaak onpraktisch, dan enkele steken uit monster nemen.

15 Gravimetrische bepaling
• Als onderdeel van een gehaltebepaling • Aparte vochtbepaling • Vluchtige bestanddelen • As • Gloeirest wegen bewerking wegen Relatief 0,5 – 2 %  zelfs hier is het wegen maar een klein deel van de meetonzekerheid! Totaal vocht: 2 uur bij 105 °C + doorgaan tot constant gewicht Vluchtige: 1 g monster 7 min bij 900 °C zonder lucht As: 1 g monster 30 min bij 500 °C en 60 min bij 815 °C met lucht

16 Vochtbepaling In principe drogen tot constant gewicht. Droogstoof, IR straling Praktischer om vaste tijd te drogen (overnacht).  Voor producten vaste afspraken in ISO normen etc. Praktische problemen: • Zo eenvoudig dat er bijna geen aandacht voor is. • Bepalen we wel echt vocht? • Malen: voor of na drogen?

17 Epiloog Aandachtspunten bij wegen in het routine- laboratorium:
De gewone kwaliteitsaspecten balans Handling van de resultaten, juiste koppeling met instrumentele resultaten Omgaan met vocht, vluchtige bestand-delen in het monster Niet het wegen levert problemen op, maar eventueel het gewogen monster.